在自己家做實驗：生物黑客試水基因編輯技術

雖然沒有經過系統(tǒng)的正規(guī)科學研究訓練，Johan Sosa仍對一個發(fā)展了十多年的功能強大的分子生物學工具十分著迷。
Sosa已經能使用基因編輯工具CRISPR——這個工具面世剛3年，從而在試管實驗中對目標DNA進行編輯。他希望用這個技術對酵母基因進行編輯，隨后再繼續(xù)對模式植物擬南芥進行基因改造。
鑒于CRISPR技術的簡單和普遍適用性，科學家通過這項技術能比以前更簡單地對基因序列進行特定改變。研究人員已經采用CRISPR技術編輯從細菌到人類胚胎的各種基因。這項技術有望清除導致家族性遺傳病的變異基因、用的方式治療腫瘤，或者在豬體內培植人類器官。一位研究人員甚建議，利用該技術修飾大象基因組，以創(chuàng)造出早已滅絕的、能適應寒冷氣候的猛犸象。
但這些技術目前還不能為“喜歡自己動手的"生物黑客所用。生物黑客是一群數(shù)量不斷增長的業(yè)余生物學家，他們經常在社區(qū)實驗室里工作，通常需要交費才能使用實驗儀器和耗材。但是CRISPR技術本身是免費的。于是，創(chuàng)新精神激發(fā)他們利用這種技術“擺弄"酵母基因，改變啤酒口味，或從細菌中構建藝術品以及研究重要的基礎科學問題。這些業(yè)余生物學家已經迫不及待要嘗試使用CRISPR技術了。
“CRISPR是有史以來了不起的工具。"住在愛爾蘭都柏林的生物黑客和企業(yè)家Andreas Stürmer說，“你可以在自己的家里做實驗。"
Sosa是美國加州圣何塞的一個IT顧問，3年前當生物黑客就成為了他的業(yè)余愛好。他希望在實驗室里培植出器官，或者其他人體部分。起初，他并不知道這個目標多么不切實際?！拔乙詾榫褪悄玫揭恍└杉毎?，然后給它們加東西就可以了。"他說。
于是，處理活細胞的挑戰(zhàn)，促使他開始閱讀分子生物學教材、參加講座，并自學實驗技術。他還參加了加州森尼韋爾市的“生物好奇"社區(qū)實驗室。
Sosa還不確定掌握了CRISPR技術后會用它做什么。他可能會參加“生物好奇"的小組活動，對酵母進行改造，讓它能產生酪蛋白——這種蛋白在牛奶中大量存在，這或許是用酵母直接制造出素食奶酪的*步。這些可能會用到CRISPR技術，研究在不同種類的酵母中蛋白是如何被化學修飾的?！澳壳拔覀兡茏龅膶嶒灨恍┐笮蛯嶒炇夷茏龅囊粯樱@真讓人興奮。"他說。
另一方面，日本東京大學生物數(shù)據(jù)可視化研究員ArtistGeorg Tremmel對使用CRISPR技術有清晰的計劃。他和合作者計劃利用這種技術把日本銷售的經基因改造的藍色康乃馨去除插入的基因，恢復成天然的白色。他們希望其他人能考慮這種經過雙重基因改造的康乃馨與未經基因改造的有同樣基因組的康乃馨是否存在不同。
Tremmel表示，到目前為止，這一改造基因計劃中復雜的部分不是使用CRISPR，而是康乃馨細胞培養(yǎng)技術。另外一個挑戰(zhàn)則是獲得展示這項研究成果的許可：因為盡管藍色康乃馨被允許在日本銷售，但這種雙重基因改造白色康乃馨若要上市，則需要經過許可。
但除了具有創(chuàng)造性潛力，CRISPR也有潛在的生物危險性。美國聯(lián)邦調查局生物恐怖主義小組在過去幾年中曾潛入生物黑客社區(qū)，反復提醒其成員留意是否存在可疑的生物恐怖活動。不過，華盛頓智庫威爾遜中心科學政策研究人員Todd Kuiken指出，這些擔憂可能沒有必要，大多數(shù)生物黑客有善意的目標，例如創(chuàng)建五顏六色的細菌或釀造特色啤酒。
此外，Kuiken還表示，人們對于一個典型的DIY生物學家所能做的也有過度預計。酶和抗體等實驗試劑非常昂貴，分子生物學實驗非常耗時，而實驗儀器和專業(yè)科學家也是需要經費支持的，這些常常是個人或社區(qū)實驗室不具備的。而且，大多數(shù)社區(qū)實驗室堅持聲明開展的研究都是生物安全要求低的，不使用人體細胞和大多數(shù)病原體。此外，在歐洲部分地區(qū)，在專業(yè)實驗室以外開展基因編輯實驗屬于非法行為。
加州16歲的生物黑客和科學競賽*Keoni Gandall表示，考慮到對DIY實驗室的限制，很多愛好者只有在需要非常地改變基因組時才會考慮使用CRISPR技術。他已經在家使用聚合酶鏈反應（PCR）機和離心機做實驗近3年了。目前為止，Gandall只在當?shù)卮髮W實驗室做志愿者時使用過CRISPR技術，他說，“感覺非常棒"。
對于CRISPR技術大的擔憂之一是有人會利用這項技術，通過基因改造，制造出能在人群中異常迅速傳播的病原體。但洛杉磯生物黑客、環(huán)境律師Dan Wright認為，大多數(shù)業(yè)余生物研究者目前還沒有這種能力。構建這樣一個系統(tǒng)將超出考慮相對簡單問題的他和同事的能力范圍。
“這太難了。"Wright說，“目前僅是敲除掉一種植物的一個基因，對于生物黑客已是很大的挑戰(zhàn)了。